JP2002059273A - クラッド材及びその製造方法 - Google Patents

クラッド材及びその製造方法

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JP2002059273A JP2000249609A JP2000249609A JP2002059273A JP 2002059273 A JP2002059273 A JP 2002059273A JP 2000249609 A JP2000249609 A JP 2000249609A JP 2000249609 A JP2000249609 A JP 2000249609A JP 2002059273 A JP2002059273 A JP 2002059273A
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隆三 右田
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悟 西脇
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 誘導加熱可能なだけでなく、優れた断熱性を
有するクラッド材を提供する。 【解決手段】 熱膨張係数の異なる材料で構成される磁
性板材2と高熱伝導板材3との間に中間金属材料4を部
分的に介在させて大気圧以下で接合する。そして、得ら
れた内部の隙間5を、加熱により変形させて隙間5を大
きくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、誘導加熱式炊飯器
等の誘導加熱式電気機器や電気ポット等の内容器や蓋及
び通常の加熱用の鍋等や保温容器、保冷容器等に採用可
能なクラッド材及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、クラッド材は、例えば、ステンレ
ス板とアルミニウム板との間に銅を介在させた状態でプ
レス接合(クラッディング)することにより形成されて
いる。このクラッド材は、例えば、絞り加工により炊飯
器の内鍋に形成される。この場合、ステンレス板を誘導
加熱することができ、銅を介して高熱伝導性のアルミニ
ウム板により内部を均一に加熱することが可能である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のクラッド材では、断熱性能が低く、特に、アルミニ
ウム板の高熱伝導性が逆に熱損失を増大させるように作
用し、この結果、消費電力が大きくなるという問題があ
る。
【0004】そこで、本発明は、優れた断熱性を有する
クラッド材を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するための手段として、中間金属材料を介して2枚の
金属製板材を接合してなるクラッド材において、前記金
属製板材を、熱膨張係数の異なる材料で構成し、前記中
間金属材料を部分的に介在させて内部に隙間を形成し、
加熱により熱膨張係数の大きい方の金属製板材を塑性変
形させることにより、前記隙間を拡張したものである。
【0006】前記隙間にガス吸着材料を介在させると、
隙間の真空度をより一層高めることができる点で好まし
い。
【0007】また、本発明は、前記課題を解決するため
の手段として、熱膨張係数の異なる2枚の金属製板材の
間に、部分的に中間金属材料を介在させて内部に隙間を
形成し、前記両金属製板材を、中間金属材料を介して接
合した後、加熱により、前記隙間を拡張するものであ
る。
【0008】前記金属製板材の接合後の加熱は、有底筒
状にプレス成形し、内面をフッ素加工する際の供給熱を
利用したり、有底筒状にプレス成形し、外面を塗装加工
する際の供給熱を利用したり、有底筒状にプレス成形
し、内面に形成した刻印に顔料入りフッ素樹脂を塗装し
て焼き付け加工する際の供給熱を利用したりすればよ
い。
【0009】前記金属製板材に形成する刻印は、該金属
製板材の接合後、加熱前に行うと、刻印の変形を防止で
きる点で好ましい。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る実施形態を添
付図面に従って説明する。図1は、本実施形態に係るク
ラッド材1を示す。このクラッド材1は、2枚の金属製
板材、すなわち、ステンレス板等からなる磁性板材2
と、アルミニウム板、銅板等の磁性板材2に比べて熱膨
張係数の大きい材料からなる高熱伝導板材3との間に、
銅、銀、白金、金、アルミニウム等の中間金属材料4を
部分的に介在させたものである。磁性板材2は、厚さ約
0.5mm、直径300mmの円板状に形成され、高熱
伝導板材3は、厚さ約1.2〜3mm、直径300mm
の円板状に形成されている。中間金属材料4は、磁性板
材2の全面と、熱伝導板材3の中心部及び外周部とに厚
さ10μmでそれぞれ形成されている。中間金属材料4
を全面に形成したのは、輻射により熱の移動を防止する
ためである。なお、前記熱伝導板材3の中間金属材料4
が介在しない領域には、チタン箔等からなるガス吸着材
料6が、5〜10μmの厚さで4箇所に形成されている
(図2参照)。
【0011】前記クラッド材1は次のようにして製造す
る。磁性板材2及び高熱伝導板材3を円板状に打ち抜
き、磁性板材2の全面と、高熱伝導板材3の中心部及び
外周部とに中間金属材料4を形成する。また、高熱伝導
板材3の中間金属材料4が形成されていない領域にガス
吸着材料6を形成する。中間金属材料4及びガス吸着材
料6は、メッキ、蒸着等、従来周知の種々の方法により
形成可能である。そして、大気圧以下に減圧した減圧槽
内で、磁性板材2及び高熱伝導板材3を、中間金属材料
4が接触するように対向させて加圧及び加熱する(クラ
ッディング)。これにより、磁性板材2及び高熱伝導板
材3が中間金属材料4を介して接合される。この隙間5
は、減圧槽内で形成されるため、大気圧以下となって所
定の断熱性能を発揮する。
【0012】前記クラッド材1は誘導加熱式炊飯器の内
鍋に使用できる。すなわち、前述のように、ドーナツ状
の隙間5を形成されたクラッド材1を、内面側に高熱伝
導板材3が位置するように絞り加工することにより、図
3に示すように、底面部に中間金属材料4で接合される
部分が位置し、側面部に大気圧以下に減圧された隙間5
が位置する有底筒状とする。そして、内面に水位を示す
刻印を形成し、この刻印部分に顔料入りフッ素樹脂を塗
装し、360℃で15分間焼成する。また、予めフッ素
加工を施したクラッド材を使用する場合、内鍋の外周面
にシリコン系樹脂を塗布し、280℃で20分間焼成す
る。また、フッ素加工していないクラッド材を使用する
場合、内鍋に成形加工後、その内面に次のようにしてフ
ッ素加工を施す。すなわち、内鍋内面にプライマー塗料
を塗装し、120℃で20分間乾燥し、200℃で20
分間一次焼成する。さらに、フッ素を塗装し(トップコ
ート)、400℃で20分間二次焼成する。
【0013】これらいずれかの加熱時、図4に示すよう
に、高熱伝導板材3が内側に膨張して塑性変形し、隙間
5を拡張する。これにより、隙間5の真空度が高められ
ると共に、所望の断熱性能を得るための隙間が形成され
る。またこのとき、ガス吸着材料6が熱活性化され、隙
間5の真空度がさらに高められる。
【0014】例えば、直径360mmのアルミニウム製
の円盤に、直径160mmから300mmの領域を無メ
ッキ部とするドーナツ状のメッキを施す一方、同形状の
ステンレス製の円盤には、片側全面に銅メッキを施し、
両者をクラッドしたものを、深さ120mmの有底筒状
にプレス加工した後、前記塗装時と同等な加熱、すなわ
ち280℃で20分間加熱した結果、得られた隙間5の
拡張状態(間隔)を(表1)に示す。
【0015】
【表1】 A,B,C,D:内鍋の円周を4等分した場合の各方向
を示す(以下同じ)。
【0016】このように、無メッキ部で隙間5を0.3
〜0.4mm拡張することができた。この寸法は、真空
2重容器において、所望の断熱性能を得るために十分な
寸法である。
【0017】なお、参考までに、メッキ領域を変更して
他の加熱条件で隙間5を拡張した場合の結果を(表2)
及び(表3)に示す。
【0018】
【表2】無メッキ部:直径240mm〜300mm 絞り加工深さ:120mm 加熱条件:300℃、60分
【0019】
【表3】無メッキ部:直径240mm〜300mm 絞り加工深さ:120mm 加熱条件:300℃、30分
【0020】このようにして完成した内鍋では、誘導加
熱される底面部から発生する熱を、中間金属材料4を介
して効果的に内面側の高熱伝導板材3に伝達しつつ、断
熱性を高められた側面部で、側方に逃げる熱を抑制する
ことができる。したがって、炊飯器からの熱の逃げ、特
に、保温時に於ける熱の逃げを適切に防止して、消費電
力を抑制することが可能となる。
【0021】なお、前記実施形態では、クラッド材1を
磁性板材2と高熱伝導板材3を中間金属材料4で接合す
る構成としたが、磁性板材2と高熱伝導板材3は金属材
料であれば、用途に応じて、同じ材料で構成したり、他
の材料で構成することも可能である。但し、隙間5を大
きくするためには、クラッド材1を熱膨張係数の異なる
2枚の金属製板材で構成し、加熱により塑性変形可能と
するのが好ましい。
【0022】また、前記実施形態では、磁性板材2及び
高熱伝導板材3のそれぞれに中間金属材料4を形成した
が、いずれか一方のみであってもよし、両板材2,3に
部分的に形成するようにしてもよい。
【0023】また、前記実施形態では、中間金属材料4
によりドーナツ状の凹部を形成するようにしたが、この
凹部は次のような構成としてもよい。すなわち、図5で
は、中間金属材料4をメッシュ状に形成することによ
り、凹部を複数の矩形状としている。図6では、中間金
属材料4を放射状に延びる複数の蛇腹状としている。図
7では、中間金属材料4を放射状に延びる略扇形状に形
成することにより、凹部を放射状に延びる溝状としてい
る。そして、図7の例では、内鍋の温度を測定するため
のサイドセンサが当接する部分に隙間5が形成されない
ように、中間金属材料4を形成する領域が外周側に広げ
られている。そして、中央部等の中間金属材料4のない
部分に窪みを形成すれば、この窪みにタブレット状のガ
ス吸着材料6を配置することが可能である。なお、凹部
は、外周部のみを除く領域に形成してもよく、要は、接
合する磁性板材2及び高熱伝導板材3の間に大気圧以下
となる隙間5(部分的に接触してもよい。)を形成可能
であれば、いかなる形状であっても採用可能である。但
し、形成される隙間5は、加熱による金属製板材の変形
を可能とする大きさとする必要がある。
【0024】また、前記実施形態では、減圧槽内でクラ
ッドするようにしたが、大気圧下でクラッド加工した
後、加熱により隙間の空気を膨張させ、この隙間を大き
くして減圧状態とするようにしても構わない。
【0025】また、前記実施形態では、前記構成のクラ
ッド材1を誘導加熱式炊飯器の内容器に採用する場合に
ついて説明したが、炊飯器の内蓋に採用してもよい。内
蓋に採用する場合、例えば、図8に示すように、上板と
下板の中心部及び外周部に中間金属材料4を形成して接
合することにより、ドーナツ状の隙間5を形成し、絞り
加工により略皿形状とすればよい。この場合、上板及び
下板のいずれを磁性板材2で構成してもよいし、高熱伝
導板材3で構成してもよい。図5では、上板を磁性板材
2、下板を高熱伝導板材3で構成しており、磁性板材2
の中心部及び外周部にはヒータ7(誘導加熱コイルでも
よい。)を配設している。これにより、磁性板材2から
中間金属材料4を介して高熱伝導板材3に熱伝達され、
炊飯器内が加熱される。また、炊飯時の加熱インターバ
ル時や保温時には、前記隙間5によって熱が逃げにく
く、消費電力を低減することが可能である。
【0026】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、金属製板材を、熱膨張係数の異なる材料で構
成し、中間金属材料が介在しない非接合部を残しつつ接
合した後、加熱することにより、前記非接合部に隙間を
形成したので、従来とほぼ同様の簡単な構成であるにも
拘わらず、部分的に所望の真空層を形成することがで
き、適切な断熱性能を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態に係るクラッド材の部分断面図で
ある。
【図2】 図1に示す高熱伝導板材の平面図である。
【図3】 図1のクラッド材を加工してなる炊飯器の内
鍋を示す断面図である。
【図4】 図3から加熱により高熱伝導板材を部分的に
内側に膨張させた状態を示す断面図である。
【図5】 本実施形態に係るクラッド材の内部に隙間を
形成するための中間金属材料の形成例を示す正面図であ
る。
【図6】 本実施形態に係るクラッド材の内部に隙間を
形成するための中間金属材料の形成例を示す正面図であ
る。
【図7】 本実施形態に係るクラッド材の内部に隙間を
形成するための中間金属材料の形成例を示す正面図であ
る。
【図8】 本実施形態に係るクラッド材を炊飯器の内蓋
に採用する例を示す断面図である。
【符号の説明】
1…クラッド材 2…磁性板材 3…高熱伝導板材 4…中間金属材料 5…隙間 6…ガス吸着材料
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B23K 20/18 B23K 20/18 // H05B 6/12 314 H05B 6/12 314 (72)発明者 西脇 悟 大阪府大阪市北区天満1丁目20番5号 象 印マホービン株式会社内 (72)発明者 秦 正巳 大阪府大阪市北区天満1丁目20番5号 象 印マホービン株式会社内 Fターム(参考) 3K051 AB05 CD43 4B055 AA03 AA09 BA27 CA02 CA05 CB18 DB14 FB02 FB05 FC06 FC08 4E067 AA03 AA05 AA07 AA08 AA12 AD09 AD10 BA00 DA13 DA17 DB00 DC01 DC04 EB00 EB11 EC04

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中間金属材料を介して2枚の金属製板材
    を接合してなるクラッド材において、 前記金属製板材を、熱膨張係数の異なる材料で構成し、
    前記中間金属材料を部分的に介在させて内部に隙間を形
    成し、加熱により熱膨張係数の大きい方の金属製板材を
    塑性変形させることにより、前記隙間を拡張したことを
    特徴とするクラッド材。
  2. 【請求項2】 前記隙間にガス吸着材料を介在させたこ
    とを特徴とする請求項1に記載のクラッド材。
  3. 【請求項3】 熱膨張係数の異なる2枚の金属製板材の
    間に、部分的に中間金属材料を介在させて内部に隙間を
    形成し、前記両金属製板材を、中間金属材料を介して接
    合した後、加熱により、前記隙間を拡張することを特徴
    とするクラッド材の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記金属製板材の接合後の加熱は、有底
    筒状にプレス成形し、内面をフッ素加工する際の供給熱
    を利用することを特徴とする請求項3に記載のクラッド
    材の製造方法。
  5. 【請求項5】 前記金属製板材の接合後の加熱は、有底
    筒状にプレス成形し、外面を塗装加工する際の供給熱を
    利用することを特徴とする請求項3に記載のクラッド材
    の製造方法。
  6. 【請求項6】 前記金属製板材に形成する刻印は、該金
    属製板材の接合後、加熱前に行うことを特徴とする請求
    項3に記載のクラッド材の製造方法。
  7. 【請求項7】 前記金属製板材の接合後の加熱は、有底
    筒状にプレス成形し、内面に形成した刻印に顔料入りフ
    ッ素樹脂を塗装して焼き付け加工する際の供給熱を利用
    することを特徴とする請求項3又は6に記載のクラッド
    材の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007229374A (ja) * 2006-03-03 2007-09-13 Sanyo Electric Co Ltd 炊飯器

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